1.本發明屬于微納米級硫化四氧化三鐵復合體制備技術領域,尤其涉及一種固態原料機械化學法制備硫化四氧化三鐵復合體的方法及其應用。
背景技術:
2.鐵氧化物作為一種廉價高效的催化劑,在污染物去除領域得到了廣泛應用。四氧化三鐵為其典型代表,主要優勢在于:元素豐度高、環境風險低、反應活性高、磁性材料利于回收、降低成本等。四氧化三鐵在高級氧化領域的應用中的活性也顯著高于氧化鐵等其它鐵礦物。因此,應用四氧化三鐵活化過硫酸鹽去除難生物降解有機污染物是一種非常有前景的處理工藝。
3.限制四氧化三鐵應用的因素主要有:1)由于自身的強磁性,四氧化三鐵易于團聚,難以分散,難以有效發揮作用;2)四氧化三鐵表面的元素價態和鈍化層決定了反應速率,因此,提高電子轉移速率對提高鐵氧化物的催化能力至關重要。表面改性常被用以解決四氧化三鐵應用的限制性因素,常用的表面改性手段有:1)貴金屬摻雜(如,鉑、金等),2)添加具有化學修飾作用的元素或基團。多金屬摻雜體系雖然能顯著提高材料的活性,但成本高,且金屬溶出易造成二次污染。
4.近年來,硫化修飾逐漸受到研究者的關注,研究表明,金屬單質、金屬氧化物、炭材料等的硫化均表現出優異的性能,其主要原因在于:1)硫化物的半導體性能使其具有較高的電子傳遞能力,有效促進界面金屬物種與氧化劑等的電子傳遞,提高活性;2)硫化能提高材料的疏水性,抑制團聚,并促進疏水性污染物與材料的結合。
5.傳統的硫化制備方法,均使用液態硫作為原料,如硫代硫酸鈉、硫化鈉、連二亞硫酸鈉等,原料成本較高且具有危險性(如,硫化鈉吸濕性強,屬有毒有害管制試劑)。此外,傳統合成方法過程繁瑣,產生大量廢水。以四氧化三鐵為原料制備呈核
?
殼構型的硫化四氧化三鐵,硫組分主要集中于材料表面,當表面被反應侵蝕后,內部組分難以維持反應活性;而使用機械化學法制備所得材料能實現體相均一化,制備表面體相均質的材料,可以充分利用材料的活性。因此,開發以廉價易得的固態原料為基礎的硫化四氧化三鐵制備具有重要意義。
6.已有文獻報道以單質鐵粉和單質硫粉或硫化亞鐵為原料,采用機械化學工藝制備硫化零價鐵,所制備材料在三氯乙烯等污染物的還原去除及活化過硫酸鹽降解污染物方面均表現出了優異的性能。機械化學法制備硫化零價鐵主要利用機械能誘導下中單質鐵粉與硫粉發生氧化還原反應生成硫化、二硫化和多硫化物等。硫化物和多硫化物主
聲明:
“固態原料機械化學法制備硫化四氧化三鐵復合體的方法及其應用” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)